Obwohl das ein deutschsprachiger Einführungstext in die Materie sein soll, ich versteh nur so viel: Eine Messschaltung mit diesen Bauteilen funktioniert grundsätzlich anders, braucht weniger Strom, ist genauer und braucht keinen AD-Wandler (ADC). Bin gespannt was die Hardware-Experten hier dazu sagen.
Datenblätter gibts auf den Produktseiten des einzigen Herstellers solcher Bauteile (ich bin nicht verwandt oder verschwägert, nur beim surfen drüber gestolpert). Der nennt sie “System on chip for strain gauge applications”: PS09 und PS081. 5 Exemplare pro Antragsteller werden kostenlos [!] verteilt.
Ein kritischer Nachfrager wundert sich bei stackexchange, dass man so wenig dazu findet im Netz:
klingt fuer mich wie eine NIH-hipster beschreibung von Delta-Sigma AD Wandlung… ;)
nicht wirklich neu… und wenn man langsamer wandelt muss auch das rauschen des schwellwertes echt gering sein… und man braucht laenger strom fuer die cpu (start bis ende der wandlung + uebertragung)
tldr: ich bin mir nicht sicher ob das am ende strom sparen wird
Das Messprinzip, anstatt einer Spannung eine Zeit zu messen, ist schon älter. Schon die ersten Digitalthermometer arbeiteten so, um mit wenig Strom auszukommen.
Auch ELV hat in seinen Bausätzen vor 20 Jahren ( Akkuladegerät ALM7000 ) anstatt eines ADW 3 GPIO eines Microcontrollers benutzt.
AnalogDigitalConverter ADC oder TimeDigitalConverter TDC ?
Wenn man mit einem temperaturabhähgigen Widerstand NTC 10 kOhm die Temperatur messen will, kann man ihn in Reihe mit einem festen Widerstand 10 kOhm schalten und die geteilte Spannung mit einem ADC messen. Es fliesst aber immer Strom durch die beiden Widerstände.
Man kann aber auch den NTC in Reihe mit einem Kondensator schalten und den Kondensator mit GPIO 1 kurz aufladen. GPIO2 als Komparator misst die Lade-Spannung und schaltet bei einer Schwelle. Durch die Lade- bzw. Entladezeit kann man den Widerstand und damit die Temperatur ermitteln. Anstatt einem ADC-Eingang benötigt man 2 GPIO. Das ist billiger und spart Strom.
Bei Temperaturen mit einer Auflösung von 0.1°C funktioniert das sehr gut: alle preiswerten Digitalthermometer funktionieren so.
Bei einer Wägezelle muss die Auflösung wesentlich grösser sein: 24-bit ADC. Es gibt verschiedene Verfahren. Eines ist der Delta-Sigma-ADC wie ADS1231 oder HX711.
Da der Widerstand eines Dehnungsmesstreifen ca. 1 kOhm beträgt, ist der Erregerstrom deutlich grösser als bei einem analogen Thermometer.
Das Problem des TDC ist die zeitliche Auflösung. Die Billigthermometer arbeiten mit einem Takt von 32 kHz. Für eine Auflösung, die 24-bit entspricht, muss der uC deutlich leistungsfähiger sein. Daher ist der PS081 auch so viel teurer.
